DE3912398A1 - Objekt-erkennungsvorrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Objekt-Erkennungs­ vorrichtung für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art dienen dazu, Hinder­ nisse vor dem Kraftfahrzeug zu erkennen und ggf. die erforderlichen Maßnahmen auszulösen. Hierzu gehört das Anzeigen einer drohenden Kollision ebenso wie beispiels­ weise ein selbsttätiger Bremseneingriff, mit dem das Kraftfahrzeug rechtzeitig zum Stehen gebracht wird. Entsprechende Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-OS 37 01 340 der Anmelderin bekannt.

Bekannte Vorrichtungen der eingangs genannten Art bieten zwar ein Höchstmaß an Komfort, da für den Fahrzeugbe­ nutzer ein irgendwie gearteter Eingriff nicht erforder­ lich ist. Jedoch ergibt sich das Problem, daß eine Signalabgabe als Folge eines erkannten Hindernisses zu häufig erfolgt. Ursache hierfür ist, daß die tatsäch­ lichen Möglichkeiten des Fahrzeugbenutzers, ein Hinder­ nis zu erkennen und eine Kollision zu vermeiden, nicht gebührend berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Objekt-Erkennungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art zu schaffen, die auf ein drohendes Hindernis nur dann hinweist, wenn dies tatsächlich erforderlich ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die kennzeich­ nenden Merkmale des Patentanspruchs 1.

Bei der Erfindung wird zwischen den verschiedenen möglichen Sichtverhältnissen unterschieden. Beim Ar­ beits-Zustand I sei klare Sicht angenommen. In diesem Fall hat der Fahrzeugbenutzer in der Regel umfassende Möglichkeiten, ein Hindernis in Form von stehenden oder fahrenden Objekten, zu erkennen und die entsprechenden Maßnahmen zur Kollisionsverhinderung selbst zu veran­ lassen. Lediglich in dem Fall, in dem er ein vor ihm stehendes oder mit verringerter Geschwindigkeit fah­ rendes Objekt übersieht, soll ein Signal abgegeben werden.

Beim zweiten Arbeits-Zustand der Vorrichtung ist trübe Sicht vorausgesetzt. Der Fahrzeugbenutzer ist in seiner Wahrnehmung stark eingeschränkt. Praktisch jedes Objekt, das von der Vorrichtung erkannt wird, stellt eine Gefahr dar und muß dem Fahrzeugbenutzer signalisiert werden.

Häufig besitzen Objekt-Erkennungsvorrichtungen eine relativ große Reichweite. Für den Arbeits-Zustand II bedeutet dies, daß relativ, eventuell sogar unnötig viele Objekte erkannt werden und häufig ein Signal abgegeben wird. Dies kann verhindert werden, wenn der Entfernungsbereich, innerhalb dessen ein Objekt berück­ sichtigt wird, wählbar ist. Es gibt dabei die Möglich­ keit, den Entfernungsbereich manuell einzustellen. Vorteil davon ist, daß der Fahrzeugbenutzer selbst in die Pflicht genommen wird und veranlaßt wird, seine Fahrweise bewußt entsprechend der eingestellten Entfer­ nung zu wählen.

Es ist aber auch möglich, den Entfernungsbereich selbst­ tätig, beispielsweise in Abhängigkeit von der Fahrzeug­ geschwindigkeit zu wählen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe einer Einstellung des Entfernungsbereichs (in Metern) entsprechend der halben Fahrzeuggeschwindigkeit (in km/h) geschehen.

Für den Zustand I wird davon ausgegangen, daß relativ kleine Hindernisse, wie beispielsweise Objekte am Straßenrand, wie Warnbaken, parkende Fahrzeuge, Bebauun­ gen usw. vom Fahrzeugbenutzer in der Regel selbst erkannt werden und er sein Fahrzeug entsprechend steuert. Nur tatsächlich kritische Objekte, die der Fahrzeugbenutzer eigentlich wahrnehmen müßte, jedoch aufgrund einer Ablenkung oder dgl. momentan nicht wahrnimmt, werden signalisiert.

Um dieser Vorgabe noch besser gerecht zu werden, werden auch beim Zustand I die Objekte als kritisch bewertet, deren Relativgeschwindigkeit gleich der Fahrzeugge­ schwindigkeit ist und die kontinuierlich oder bei aufeinanderfolgenden Meßvorgängen stets vorhanden sind. Ein derartiger Fall tritt bei einem vor dem Kraftfahr­ zeug stehenden Objekt, wie beispielsweise einem anderen Kraftfahrzeug oder einer Wand, auf.

Entsprechend einer Verbesserung der Erfindung soll die Vorrichtung auch Objekte erkennen, die sich auf das Kraftfahrzeug zu bewegen und die eine gewisse Größe besitzen, beispielsweise kann es sich dabei um ein stehendes Hindernis in der Fahrbahn handeln. In diesem Fall sieht das Verfahren vor, mit zwei Sender-/Empfän­ gerpaaren zu arbeiten, die auf aneinander anschließende Untersuchungsbereiche ausgerichtet sind. Ein Objekt wird dann als kritisch eingestuft, wenn beide Paare ein Reflexsignal aus der gleichen Entfernung empfangen.

Damit lassen sich kleinere Hindernisse ohne weiteres ausblenden. Diese werden nur von einem Sender-/Empfän­ gerpaar registriert.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und

Fig. 2 ein Schaubild zur Erläuterung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Objekt-Erkennungs­ vorrichtung gemäß der Erfindung.

Beim Ausführungsbeispiel von Fig. 1 ist die Vorrichtung als kompakte Baueinheit ausgebildet, die hinter einer nicht dargestellten Sichtscheibe des Kraftfahrzeuges angeordnet werden kann. Sie besitzt einen Sender 2 für ein oder mehrere Infrarot-Lichtbündel und einen Empfän­ ger 3 für die von einem in Fahrtrichtung gelegenen Objekt reflektierten Reflexsignale.

Die Reflexsignale werden über den Empfänger 3 aufge­ nommen. Bei Unterschreiten des vorgegebenen Sicher­ heitsabstands wird eine entsprechende Warn- bzw. Sicher­ heitsmaßnahme ausgelöst.

Wesentlich für die Vorrichtung ist, daß sie zwei Ar­ beitszustände I und II besitzt. Beim Zustand I herrscht klare Sicht, beim Zustand II trübe Sicht. Die Umschal­ tung zwischen den beiden Zuständen kann automatisch, beispielsweise in Abhängigkeit von einem nicht darge­ stellten, an sich bekannten Nebelsensor oder dgl., oder aber manuell mit Hilfe eines Betriebszustandswählers 4 erfolgen. Abhängig von der Einstellung des Wählers 4 wird eine Warn- bzw. Sicherheitsmaßnahme nur dann ausgelöst, wenn dies tatsächlich erforderlich ist.

Für die Einstellung I ist dies dann der Fall, wenn das Reflexsignal ein Objekt aufnimmt, das, bezogen auf die Kraftfahrzeuggeschwindigkeit, eine Relativgeschwindig­ keit besitzt, die kleiner als die Fahrzeuggeschwindig­ keit ist. Objekte, deren Relativgeschwindigkeit größer oder gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit ist, werden nicht als kritisch eingestuft. Hierzu gehören Warnbaken, Bäume, und dgl. am Straßenrand sowie Fahrzeuge vor dem Kraftfahrzeug, deren Geschwindigkeit gleich der oder größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

Bei der Einstellung II werden sämtliche Objekte, die ein Reflexsignal liefern, als kritisch eingestuft. Lediglich Objekte, deren Relativgeschwindigkeit größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist (vorausfahrende schnellere Fahrzeuge) werden nicht als kritisch registriert.

Eine Ausnahme hierzu sind Objekte, die stets ein Reflex­ signal liefern und einem Objekt entsprechen, dessen Abstand sich zum Kraftfahrzeug verringert.

Um in diesem Fall nur die Objekte zu erfassen, die tatsächlich in einem kritischen Abstand liegen, ist zusätzlich ein Drehschalter 5 vorgesehen, mit dem der Entfernungsbereich manuell einstellbar ist. Im vorlie­ genden Fall werden beispielsweise nur Objekte als kritisch erfaßt, deren Abstand kleiner als 60 m vor dem Fahrzeug ist.

In jedem Fall ist durch die manuelle Einstellung sowohl des Betriebszustandswählers 4 als auch des Drehschalters 5 gewährleistet, daß sich der Fahrer jederzeit dessen bewußt ist, daß die Vorrichtung nicht völlig automatisch arbeitet; sondern er selbst einen Teil der Verantwortung Übernehmen muß und seine Fahrweise auf die jeweiligen Verhältnisse einzustellen hat.

In der Stellung II des Betriebszustandswählers 4 wird eine trübe Sicht angenommen. In diesem Fall werden sämtliche Hindernisse, sofern ihre Relativgeschwindig­ keit nicht größer als die des Kraftfahrzeugs ist, als kritisch eingestuft und die Warn- bzw. Notfallmaßnahme ausgelöst.

Es ist ohne weiteres möglich, unter Beibehaltung des Konzepts, ein Hindernis nur dann zu signalisieren, wenn dies erforderlich ist und dem Fahrzeugbenutzer seine Verantwortung bewußt zu machen, eine zusätzliche Hilfe anzubieten. Beispielsweise könnte mit Hilfe des Sen­ der-/Empfängerpaars oder mit Hilfe einer sonstigen Einrichtung, wie dem bereits genannten Nebelsensor, dann, wenn tatsächlich eine trübe Sicht erkannt wird, dem Fahrzeugbenutzer ein entsprechender Hinweis oder eine akustische Warnung gegeben werden, den Betriebs­ zustandswähler von der Stellung für den Zustand I in die Stellung für den Zustand II umzuschalten.

Bei Ausführungsbeispiel von Fig. 2 ist eine Draufsicht auf eine Fahrbahn dargestellt. Auf der Fahrbahn befindet sich ein Kraftfahrzeug 6, das mindestens zwei, hier sogar drei aneinander anschließende Sichtbereiche a, b, c besitzt. Diese werden mit Hilfe von einzelnen Sender-/Em­ pfängerpaaren beobachtet. In der Stellung I werden Bäume 7 am Fahrbahnrand als unkritisch eingestuft. Diese besitzen eine Relativgeschwindigkeit, die gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Da sie jedoch nur jeweils von einem Sender-/Empfängerpaar erkannt werden, wird davon ausgegangen, daß es sich um kleine, zu vernach­ lässigende Hindernisse am Fahrbahnrand handelt, die keine Gefahr darstellen.

Bei größeren Hindernissen 8, beispielsweise in der Fahrbahn, ist es jedoch erforderlich, dies dem Fahr­ zeugbenutzer zu erkennen zu geben. Das Kriterium hierfür ist, wenn zwei Empfänger aus benachbarten Untersuchungs­ bereichen ein Reflexsignal von ein und demselben Objekt erhalten, dessen Relativgeschwindigkeit kleiner oder gleich der Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Letzteres ist dann der Fall, wenn es sich um ein stehendes Fahrzeug oder ein größeres Hindernis in der Fahrbahn handelt. Ersteres gilt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug eine kleinere Geschwindigkeit als die Fahrzeuggeschwindigkeit besitzt. In beiden Fällen ist es tatsächlich erforder­ lich, entsprechende Maßnahmen auszulösen. Hierzu wird dem Fahrzeugbenutzer mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung eine entsprechende Warnung gegeben.

Auch bei einem mehrstrahligen System, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, ist bei der Einstellung II (trübe Sicht) eine Objekt-Erkennung dann erforderlich, wenn im Untersuchungsbereich zumindest eines der Sender-/Em­ pfängerpaare ein Objekt liegt und dieses eine Relativ­ geschwindigkeit besitzt, die kleiner, gleich oder größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Das erfindungsgemäße Verfahren meldet in diesem Fall sämtliche Hinder­ nisse, beispielsweise auch die am Rande stehenden Bäume.

Claims (4)

1. Objekt-Erkennungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge mit einem Sender-/Empfängerpaar für ein Reflexsignal, das durch ein in Fahrtrichtung liegendes Objekt gebildet ist, gekennzeichnet durch einen ersten Arbeits-Zustand I für klare Sicht und einem zweiten Arbeits-Zustand II für trübe Sicht und mit davon abhängiger Signalabgabe für den Zustand I bei einem Objekt mit einer auf das Kraftfahrzeug bezogenen Relativgeschwindigkeit, die kleiner als die Fahr­ zeuggeschwindigkeit ist und für den Zustand II auch bei einem Objekt, dessen Relativgeschwindigkeit gleich oder größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Entfernungsbereich, innerhalb dessen ein Objekt berücksichtigt ist, manuell wählbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß beim Zustand I auch dann ein Signal abgegeben wird, wenn die Relativgeschwindigkeit gleich oder größer als die Fahrzeuggeschwindigkeit ist, wenn das Reflexsignal ununterbrochen ein Objekt mit sich verringerndem Abstand anzeigt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Sender-/Empfän­ gerpaare auf unterschiedliche Sichtbereiche aus­ gerichtet sind und eine Signalabgabe erfolgt, wenn beide Empfänger ein Objekt in etwa gleicher Ent­ fernung wahrnehmen, dessen Relativgeschwindigkeit kleiner, gleich oder größer als die Fahrzeugge­ schwindigkeit ist.